薄壁管彈性介質(zhì)脹形工藝的研究.pdf

1、彈性介質(zhì)脹形是制造特殊形狀金屬薄壁管件的重要方法，特別是一些采用繞彎、推彎等傳統(tǒng)彎管方法很難成形的小半徑管彎頭，可以應(yīng)用聚氨酯橡膠等彈性體作為介質(zhì)進(jìn)行脹形加工，得到質(zhì)量很好的零件。但迄今對(duì)這種彈性介質(zhì)三維脹形過(guò)程的研究并不深入，成功的數(shù)值模擬也很少見(jiàn)。
　　 本文首先對(duì)彈性介質(zhì)脹形過(guò)程數(shù)值模擬的一些關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了研究。歸納了橡膠類(lèi)材料幾種常見(jiàn)的本構(gòu)模型；簡(jiǎn)要介紹了橡膠類(lèi)材料性能的測(cè)試方法；對(duì)模擬中所用到的聚氨酯橡膠材料，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)

2、的方法確定出Mooney-Rivilin超彈材料模型的三常數(shù)，作為模擬中的初始材料參數(shù)。超彈性模型參數(shù)的確定、時(shí)間增量小所引起的計(jì)算耗時(shí)長(zhǎng)以及大變形時(shí)網(wǎng)格畸變等問(wèn)題是進(jìn)行管材聚氨酯橡膠脹形數(shù)值模擬時(shí)遇到的主要問(wèn)題，通過(guò)橡膠模型參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)測(cè)算，設(shè)置質(zhì)量放大、提高網(wǎng)格質(zhì)量、適當(dāng)調(diào)整接觸剛度等途徑可經(jīng)濟(jì)有效地解決上述問(wèn)題。
　　 本文對(duì)一個(gè)不銹鋼管彎頭的聚氨酯橡膠脹形過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值分析。研究了脹形成形的典型過(guò)程；對(duì)成形過(guò)程中的壓力的變